Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

Ngày soạn: 3/01/2010
Chơng III. Các định luật bảo toàn
Tiết 37-38 . Động lợng.
Định luật bảo toàn động lợng.
I. Mục tiêu.
1.Kiến thức.
- Định nghĩa đợc xung của lực; Nêu đợc bản chất ( Tính chất véc tơ ) và đơn vị
đo xung lợng của lực.
- Phát biểu đợc định nghĩa; viết đợc công thức tính, biểu diễn đợc véc tơ động
lợng và nêu đợc đơn vị của động lợng.
- Từ định luật NiuTơn suy ra đợc định lí biến thiên động lợng.
- Nêu đợc khái niệm về hệ cô lập và lấy đợc ví dụ về hệ cô lập.
- Phát biểu đợc định nghĩa về hệ cô lập, lấy đợc ví dụ về hệ cô lập.
- Phát biểu đợc định luật bảo toàn động lợng đối với hệ cô lập
2. Kỹ năng.
- Vận dụng đợc định luật bảo toàn động lợng để giải các bài toán va chạm mền
- Giải thích đợc nguyên tắc chuyển động bằng phản lực.
3. Thái độ.
Giáo dục tính chủ động, tự giác trong học tập, khả năng quan sát
phân tích thực tế.
II. Chuẩn bị:
+ Giáo viên: Chuẩn bị - Mặt phẳng ngang hoàn toàn nhẵn.
- 2 xe lăn nhỏ
- Các lò xo ( lá, xoắn )
- Cân để đo khối lợng
- Thớc để đo quãng đờng.
- Đồng hồ hiện số.
- Dây nối và 1 số quả năng 50 g.
+ Học sinh:

- Ôn tập lại các định luật NiuTơn.
- Mỗi HS chuẩn bị 1 quả bóng bay.
III. Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải
IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.
2. Kiểm tra bài
cũ:
3. Bài mới:

Hoạt động 1: Giới thiệu chơng Các định luật bảo toàn.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Theo dõi .
+ Ghi tên chơng và đầu bài.
+ Giới thiệu đôi nét về sự ra đời và ý nghĩa
của định luật bảo toàn.
+ Giới thiệu các định luật bảo toàn cơ bản của
cơ học,
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm xung lợng của lực.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Tiếp nhận thông tin. + Nêu các ví dụ:

Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
1
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

+ Làm việc cá nhân với các câu hỏi của

Thầy giáo.
+ Trình bày ý kiến trớc lớp và cả lớp thảo
luận, tìm ra ý kiến đúng.
+ Ghi: Định nghĩa và đơn vị của xung lợng
của lực
r
F

- Quả bóng bàn rơi xuống nền xi măng, nảy
lên.
- Hai viên bi ve đang chuyển động nhanh va
chạm vào nhau, rồi đổi hớng.
- Khẩu súng giật lại phía sau khi bắn.
+ Hỏi: Hãy cho biết về ?
- Thời gian tác dụng lực.
- Độ lớn của lực tác dụng.
- Kết quả của lực tác dụng đói với các vật ở
cá ví dụ trên.
+ Khái quát: Lực có độ lớn dáng kể tác dụng
lên 1 vật trong khoảng thời gian ngắn, có thể
gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển
động của vật.
+ Thông báo khái niệm xung lợng của lực
Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm động lợng
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Làm việc cá nhân: Giải bài toán.
+ Trình bày kết quả trớc lớp, cả lớp thảo
luận tìm kết quả đúng.

2 1

v v
a
t

=

r r
r

2 1
.F t ma t mv mv = =
r
r r r

2 1
. . .m v m v F t =
r
r r
(1)
+ Tìm câu trả lời.
+ Ghi kết luận về định nghĩa động lợng.

P
r
= m.
v
r
; đơn vị: kg.m/s
+ Xác định:
2 1

P P P =
r r r
=
2 1
m.v m.v
r r
kết hợp vớp (1) có:
P F. t =
r r
+ Ghi nhận: Cách diễn đạt khác của định
luật II NiuTơn.
+ Nêu bài toán:
Một vật khối lợng m, đang chuyển động
với vận tốc
1
v
r
. Tác dụng lên vật lực
F
r

không đổi trong khoảng thời gian
t
thì vận
tốc của vật đạt tới
2
v
r

1, Tìm gia rốc của vật.

2, Tinh xung lợng của lực
F
r
theo
1
v
r
,
2
v
r
, và
m.
+ Tổ chức cho HS thảo luận trớc lớp và
thông báo vế phải của phơng trình (1) xuất
hiện độ biến thiên của đại lợng m.
v
r
.
Đặt
P
r
= m.
v
r
. Gọi là động lợng của vật.
+ Hỏi: Vậy động lợng của một vật là đại l-
ợng nh thế nào ?
+ Kết luận về động lợng.
+ Trở lại bài toán trên. Hãy tìm độ biến thiên

động lợng
P
r
?
+ Hỏi: Giữa độ biến thiên động lợng của vật
trong khoảng thời gian
t

và xung lợng của
lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian
đó có liên hệ thế nào ?
Hoạt động 4: Xây dựng định luật bảo toàn động lợng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Ghi nhận khái niệm về hệ cô lập.
+ Lấy ví dụ về hệ cô lập.
- Hệ hai hòn bi ve va chạm vào nhau trên
mặt phẳng ngang không ma sát
- Các vụ nổ, va chạm lớn sẩy ra trong thời
gian ngắn.
- Hệ vật và Trái Đất.
+ Thông báo khái niệm hệ kín ( Hệ cô lập )
+ Hỏi: Hãy nêu các hệ cô lập mà em biết ?
+ Nhận xét và phân tích các ví dụ
+ Nêu bài toán
Trên mặt phẳng ngang không ma sát, có
hai viên bi đang chuyển động đến va chạm

2
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn


+ Thảo luận, trình bày kết quả trớc lớp.
1,
1
P
r
=
21
.F t
r

2
P
r
=
12
.F t
r
2, Theo định luật III NiuTơn:
21 12
F F=
r r
Nên:
1
P
r
= -
2
P
r
3, Có:

1
P
r
=
1. 1.Sau Truoc
P P
r r

2 2. 2.Sau Truoc
P P P =
r r r
Nên:
1. 1.Sau Truoc
P P
r r
= -
2. 2.Sau Truoc
P P+
r r

1. 2. 1. 2.Sau Sau Truoc Truoc
P P P P+ = +
r r r r
+ Trả lời và ghi nhận: Động lợng của từng
vật thay đổi. Còn tổng động lợng của hệ
không thay đổi.
+ Ghi nhận nội dung định luật bảo toàn
động lợng
vào nhau.
1, Tìm độ biến thiên động lợng của mỗi

viên bi ?
2, So sánh độ biến thiên động lợng của hai
viên bi ?
3, So sánh tổng động lợng của hệ trớc và
sau va chạm ?
+ Hớng dẫn HS thảo luận
+ Hỏi: Vậy trong một hệ cô lập gồm hai vật
TT với nhau thì động lợng của mỗi vật và
tổng động lợng của hệ thay đổi thế nào ?
+ Thông báo: Kêt quả này có thể mở rộng
cho hệ gồm nhiều vật.
4. Củng cố:
+ Nhắc lại nội dung chính của bài.
+ Ra bài tập để HS vận dụng:
Hai vật có khối lợng m
1
= 1 kg, m
2
= 3 kg chuyển động với các vận
tốc v
1
= 3 m/s, v
2
= 1 m/s.
a, Tìm tổng động lợng của hệ trong các trờng hợp sau:
+
1
v
r
Cùng hớng với

2
v
r
+
1
v
r
Cùng phơng, ngợc chiều với
2
v
r
+
1
v
r
Vuông góc với
2
v
r
b, Tổng động lợng của hệ có bảo toàn không ?
5. Dặn dò:
- Học bài, làm bài tập SGK.
- Tìm hiểu trớc các phần còn lại của bài học.
Tiết 2: Dạy hết phần còn lại
1. Tổ chức.
Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10

2. Kiểm tra bài cũ:
+ Phát biểu nội dung định luật bảo toàn động lợng ? Viết biểu thức
định luật cho trờng hợp hệ gồm hai vật ?
+ Bài tập số 6 SGK.
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Bài toán về va chạm mềm
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+Vận dụng định luật bảo toàn động lợng
+ Hệ hai xe cô lập
+ Nêu bài toán: Hai xe m
1
, m
2
chuyển
động cùng chiều trên mặt phẳng ngang
hoàn toàn nhẵn với các vận tốc
1 2
,v v
r r
, đến

3
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

m
1
1
V
r
+ m

2

2
V
r
= ( m
1
+ m
2
)
V
r

1 1 2 2
1 2
m v m v
V
m m
+
=
+
r r
r
+ Kết luận: Các véc tơ vận tốc v, v
1
, v
2

luôn cùng phơng


Vì các véc tơ vận tốc cùng hớng nên

1 1 2 2
1 2
m v m v
V
m m
+
=
+
= 40 km/h
+ Ghi nhận khái niệm về va chạm mềm.
+ áp dụng vào trờng hợp, trớc va chạm có
một vật đứng yên
móc vào nhau và chuyển động với cùng
một vận tốc
v
r
. Tìm vận tốc
v
r
.
Gợi ý: - Hệ hai xe có phải hệ kín không ?
- Có thể áp dụng DL bảo toàn ĐL ?
- Tính ĐL của hệ trớc và sau VC
+ Hỏi: Phơng của các véc tơ vận tốc v, v
1
,
v
2

liên hệ với nhau nh thế nào ?
+ Thông báo: Trong va chạm mền, sau va
chạm hai vật dính vào nhau và chuyển
động cùng một vận tốc.
+ Yêu cầu HS xét trờng hợp trớc va chạm
một trong hai vật đứng yên
Hoạt động 2: Tìm hiểu về chuyển động bằng phản lực
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Tiến hành theo yêu cầu của Thầy giáo.
+ Thảo luận để đi đến nhận xét: ( Có thể
giải thích c/đ của bóng theo định luật III,
hoặc nhờ định luật bảo toàn động lợng )
- Bóng chuyển động ngợc với luồng khí
phụt ra. Vì luồng khí đã tác dụng lực lên
bóng.
+ Thảo luận để giả bài toán:
- Động lợng ban đầu của tên lửa bằng 0
- Khi khí phụt ra, động lợng của hệ:
m.
v
r
+ M.
V
r
- Coi hệ tên lửa và khí là hệ cô lập, Có:
m.
v
r
+ M.
V

r
=
0
r

m
V v
M
=
r
r
+ Thảo luận, tìm câu trả lời.
+ Ghi nhận khái niệm về chuyển động
bẳng phản lực
+ Tìm các ví dụ
+ Đề Nghị HS thổi bóng bay, tay giữ
miệng quả bóng
+ Hỏi: Nếu thả tay quả bóng chuyển động
nh thế nào ? Giả thích ?
+ Hớng dẫn thảo luận để HS rút ra đợc kết
quả.
+ Thông báo: Chuyển động của quả bóng
bay trong TN là chuyển động bằng phản
lực, nó có chung nguyên tắc với chuyển
động của tên lửa trong không gian.
+ Hỏi: Có tính đợc vận tốc của bóng ngay
sau khi thả tay không ?
+ Nêu bài toán:
Ban đầu tên lửa đứng yên . Khi phụt ra
phía sau một lợng khí m với vận tốc

v
r
thì
tên lửa khối lợng M sẽ chuyển động nh thế
nào ? Tính vận tốc của nó ngay sau khi khí
phụt ra ?
+ Hớng dẫn thảo luận.
+ Hỏi: Em hiểu thế nào là chuyển đông
bằng phản lực ?
+ Xác nhận các ý kiến đúng, đa ra kết luận
4. Củng cố:
+ Nhắc lại các nội dung cơ bản của bài học Các ứng dụng của
định luật bảo toàn động lợng.
+ Yêu cầu HS trả lời C
3
?
5. Dặn dò:
+ Học bài, làm bài tập trong SGK.
+ Tìm hiểu trớc bài công, công suất.

4
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

Ngày soạn: 05/01/2010
Tiết 39- 40 Công và công suất
I. Mục tiêu.
1. Kiến thức.
- Định nghĩa đợc công cơ học trong trờng hợp tổng quát A = F.s.Cos

- Phân biệt đợc công của lực phát động với công của lực cản.

- Nêu đợc định nghĩa đơn vị của công cơ học.
- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc công thức tính công suất.
- Nêu đợc định nghĩa đơn vị công suất.
2. Kỹ năng.
- Vận dụng đợc công thức A = F.s.Cos

để giải bài tập.
- Vận dụng đợc công thức P =
A
t
để giải bài tập.
3. Thái độ.
Giáo dục tính chủ động, tự giác trong học tập, khả năng quan sát
phân tích thực tế.
II. Chuẩn bị
+ Giáo viên:
Chuẩn bị các câu hỏi, ví dụ vận dụng kiến thức của bài học.
+ Học sinh:
Ôn tập khái niệm công; Quy tắc phân tích một lực thành hai lực
thành phần có phơng đồng quy.
III. Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải
IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.
2. Kiểm tra bài
cũ:
Bài tập 8,9 - SGK
3.Bài mới:
Hoạt động 1: Khái niệm về công
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Đọc SGK, tìm hiểu về công cơ học.

+ Trả lời các câu hỏi.
1, Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng
vào vật và làm vật dịch chuyển.
2, Ví dụ: - Cần cẩu kéo vật lên cao.
-Ôtô đang chạy, đ.cơ ôtô sinh
công
+ Yêu cầu HS đọc SGk, tìm hiểu khái niệm
về công.
+ Đặt các câu hỏi:
1, Khi nào có công cơ học ?

2, Lấy các ví dụ về công cơ học ?

3, Trong các trờng hợp sau, trờng hợp nào
có công cơ học ?

Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
5
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

3, Chỉ có trờng hợp Công mài sắt là
công cơ học
4, Công của lực
F
r
là A = F.s

- Có công mài sắt, có ngày nên kim.
- Lực sĩ nâng quả tạ ở t thế thẳng đứng.
- Ngày công của lái xe là 50 000 đ.
4, Dùng một lực kéo một vật chuyển động
theo phơng ngang đi đợc đoạn đờng s. Tính
công của lực
F
r
?
+ Tổng kết về khái niệm công cơ học.
Hoạt động 2: Định nghĩa công trong trờng hợp tổng quát.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Hoạt động nhóm, nêu phơng án giải bài
toán.
+ Phân tích lực
F
r
làm hai thành phần :

n
F
r
vuông góc với phơng chuyển động;

S
F
r
song song phơng chuyển động và chỉ có
S
F

r
làm vật dịch chuyển
+ Công của lực
F
r
là: A = F
S
. s
Với F
S
= F.Cos




A = F.s.Cos


+ Ghi kết quả và giải thích các đại lợng
trong biểu thức.
+ Thảo luận: Trả lời:
- A Phụ thuộc vào F; s và

- A tỉ lệ thuận với F, s và phụ thuộc vào
góc

nh sau:


= 0

0


cos

= 1 A = F.s


= 90
0


cos

= 0 A = 0


=180
0


cos

= -1 A = - F.s
0<

< 90
0



cos

> 0 A > 0
90
0
<

< 180
0


cos

< 0 A < 0
+ Ghi nhận kết quả.
+ Giao nhiệm vụ: Dùng một lực
F
r
có độ
lớn không đổi kéo một vật trợt trên mặt
phẳng ngang đợc đoạn đờng s. Tính công
của lực
F
r
khi
F
r
hợp với phơng ngang
góc


?
+ Gợi ý:
- Có phải toàn bộ lực
F
r
làm vật dịch
chuyển không ?
- Có thể phân tích lực
F
r
thành hai thành
phần:
n
F
r
vuông góc với phơng chuyển
động;
S
F
r
song song phơng chuyển động.
- Lực nào làm vật chuyển động ? Công
của lực
F
r
bằng công của lực nào ?
- Tính công của lực
S
F
r

thế nào ?
+ Sau khi hớng dẫn HS thảo luận để tìm
kết quả, GV khái quát hoá biểu thức tính
công.
+ Hỏi: Công của lực
F
r
phụ thuộc vào
những yếu tố nào ? và phụ thuộc nh thế
nào ?
+ Hớng dẫn HS thảo luận, xác định kết
quả đúng và nhấn mạnh: Công phát động,
công cản
Hoạt động 3: Vận dụng công thức tính công.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Làm việc cá nhân:
1, Có các lực tác dụng:
, , ,
ms
P F N F
r r r r
2, A
N
= 0; A
F
= F.l ; A
ms
= - F
ms
.l

A
P
= P.l.cos ( 90
0
+

)

A
P
< 0
3, A
ms
< 0

Công của lực ma sát là
công cản.
A
P
< 0

công cản.
A
F
> 0

Công phát động.
Bài toán 1:
Một ôtô chuyển động lên dốc, mặt
dóc nghiêng một góc


so với mặt phẳng
ngang, chiều dài dốc l. hệ số ma sát giữa
ôtô và mặt đờng là k.
1, Có những lực nào tác dụng vào ôtô ?
2, Tính công của các lực đó ?
3, Chỉ rõ công cản và công phát động ?

6
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

4. Củng cố:
+ Nhắc lại kiến thức cơ bản: Công cơ học; biểu thức tính công
tổng quát; các trờng hợp đặc biệt; ý nghĩa
5. Dặn dò:
+ Ra bài tập: Để kéo một thùng nớc khối lợng 10 kg từ giếng sâu
8m lên. Nếu ngời kéo mất 20 giây, dùng máy kéo mất 4 giây, hai trờng
hợp đều coi thùng nớc chuyển động nhanh dần đều.
1, Tính công của lực kéo trong hai trờng hợp.
2, Trờng hợp nào thực hiện công nhanh hơn ?
+ Ôn lại khái niệm công suất
Tiết 2: Dạy hết phần công suất
1. Tổ chức.
Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
2. Kiểm tra bài cũ: ( kết hợp trong giờ)
3. Bài mới:

Hoạt động 1: Kiểm tra bài tập đã cho về nhà
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Một HS trình bày lời giải.
1, Trong cả hai trờng hợp:
a =
K
F P
m


.( )
K
F m g a = +
a =
2
2s
t
- Trờng hợp ngời kéo: a
1
= 0,04 m/s
2
A
1
= F
K
.s = m( g + a
1
).s = 803,2 J
- Trờng hợp máy kéo: a
2

= 1 m/s
2
A
2
= m ( g + a
2
).s = 880 J
2, Máy thực hiện công nhanh hơn
+ Đề nghị HS giải quyết bài toán đã cho về
nhà.
+ Diễn giảng: Để giải thích vì sao máy
thực hiện công nhanh hơn ngời

cần phải
tính côg suất

cần tìm hiểu khái niệm
công suất.

Hoạt động 2: Ôn tập khái niệm công suất
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Cá nhân suy nghĩ, trả lời câu hỏi:
- Công suất là đại lợng đo bằng công sinh
ra trong một đơn vị thời gian
- P =
A
t
- Các đơn vị công suất:
Oát ( W) 1 W = 1 J/s
Mã lực Anh ( HP) 1 HP = 746 W

Mã lực Pháp ( CV ) 1 CV = 736 W
- ý nghĩa : Công suất của một lực đặc trng
+ Nêu các câu hỏi:
- Nêu định nghĩa công suất ?

- Viết biểu thức tính công suất ?
- Có thể dùng những đơn vị công suất nào
- ý nghĩa vật lí của công suất ?
+ Thông báo: Công suất đợc dùng cho cả
trờng hợp các nguồn phát năng lợng không
phải dới dạng sinh công cơ học.

7
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

cho tóc độ thực hiện công của lực đó.
+ Nhấn mạnh: Nếu trong khoảng thời
gian t công sinh ra là A ( A > 0 ) thì công
suất p đợc tính theo công thức

Hoạt động 3: Vận dụng khái niệm công suất.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Trả lời:
Công suất của cần cẩu M
1
lớn hơn M
2
+ Trả lời: Trong 1 giây, ôtô thực hiện đợc
một công: A
1

= P
1
/ t = 4.10
4
J
Xe máy thực hiện đợc công
A
2
= P
2
/ t = 1,5.10
4
J
Độ chênh lệch:

A = A
1

A
2
= 2,5.10
4

J
+ Thảo luận, tìm phơng pháp giải:
P =
A
t
mà A = F.s
Nên: P = F.

s
t
= F.v
+ Ghi nhận ứng dụng thực tế của công thức
P = F.v
+ Yêu cầu HS trả lời C
3
Gợi ý:
- Tính công suất của mỗi cần cẩu ?
- So sánh hai công suất tính đợc để rút ra
kết luận ?
+ Yêu cầu HS đọc bảng 24.1 SGK.
Hỏi: So sánh công mà ôtô thực hiện trong
1 giây ? Tính rõ sự chênh lệch ?
+ Giao bài toán:
Một con ngựa kéo một chiếc xe
chuyển động đều với vận tốc
v
r
trên đờng
nằm ngang. Lực kéo của ngựa theo phơng
ngang và độ lờn không thay đổi, bằng F.
Tính công suất của ngựa ?
+ Từ kết quả P = F.v. Nêu ứng dụng thực
tế của công thức này: Hoạt động của hộp
số ôtô, xe máy hay líp nhiều tầng ở xe
đạp.
4. Củng cố:
+ Nhắcc lại nội dụng cơ bản.
+ Nêu các câu hỏi: - Có mấy cách tính công ?

- Có mấy cách tính công suất ?
- ngời ta thờng dùng đơn vị công, đơn vị công
suất nào ?
+ Chỉ rõ: 1 W.h = 3 600 J
+ Nhấn mạnh: Khi vật A tác dụng lực lên vật B, làm vật B dịch
chuyển ta cũng nói, vật A sinh công hoặc thực hiện công.
5. Dặn dò:
- Làm các bài tập: 4, 5, 6 SGK
- Ôn tập khái niệm động năng đã học ở THCS.

Ngày soạn: 05/01/2010
Tiết 41. Bài tập
I. Mục tiêu.
1. Kiến thức.
- Củng cố lại kiến thức về động lợng, định luật bảo toàn động lợng.
- Củng cố lại khái niệm công cơ học, công suất.
2. Kỹ năng.
- Rèn luyện các kỹ năng: Tổng hợp véc tơ, vận dụng định luật bảo toàn động l-
ợng để giải các bài tập liên quan.
- Rèn luyện cách tính công, công suất.
3. Thái độ.

8
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

Giáo dục tính chủ động, tự giác, sáng tạo trong học tập
II Chuẩn bị
+ Giáo viên:
Chuẩn bị các câu hỏi, ví dụ vận dụng kiến thức của bài học.
+ Học sinh:

Ôn tập khái niệm công; Quy tắc phân tích một lực thành hai lực
thành phần có phơng đồng quy.
III. Phơng Pháp: Hớng dẫn làm bài tập.
IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.
2. Kiểm tra bài
cũ: ( Kết
hợp trong giờ)
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Bài tập về động lợng, định luật bảo toàn động lợng
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Động lợng trớc va chạm:
1 1
P m.v=
r
r
- Động lợng sau va chạm:
2 2
P m.v=
r
r

2 1
P m.v m.v

=
r
r r
Chọn chiều dơng trùng với
1

v
r




P = - m.v
2
m.v
1
= - 2P
+ Vận dụng kiến thức cũ:
Gia tốc của vật: a =
2 1
v v 7 3
t 4


= =
1
m/s
2
Lực gây ra gia tốc: F = m.a = 2 N
Động lợng sau 3s

P F. t

=
= 2.3 = 6 kg.m.s
-1

+ Độ biến thiên động lợng:
P F. t

=

3
P m.v 0,01.865
F
t t 10



= = =
= 8650 N
+ Vận dụng các kiến thức về động lợng,
bảo toàn động lợng.
- Tổng ĐL của hệ trớc va chạm:
M .V m.v+
r
r
Bài 6 ( Trang 126 SGK )
+ Yêu cầu HS đọc và tóm tắt bài toán.
+ Hớng dẫn: áp dụng
2 1
P m.v m.v

=
r
r r
So sánh vận tốc của hai vật

Bài 7 ( Trang 126 SGK ).
+ Hớng dẫn: áp dụng công thức:
P F. t

=
r r
Với
F m.a=
r
r
Bài 23.4 ( SBT)
+ Tóm tắt : m = 10g

t

= 10
-3
s
v
0
= 0, v = 865 m/s
Tính
F
r
?
+ Gợi ý:
Từ
P F. t

=

suy ra F
Bài 23.8 ( SBT )
+ Tóm tắt bài toán: M = 38 kg
V = 1 m/s
m = 2 kg
v = 7 m/s

Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
9
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

- Tổng ĐL của hệ sau va chạm: (M + m)
/
V
r
áp dụng định luật bảo toàn động lợng
(M + m)
/
V
r
=
M .V m.v+
r
r

/

M .V m.v
V
M m
+
=
+
r
r
r
Xác định V
/
? khi:
a/
v V
r
r
Z [
:


/
M .V m.v
V
M m

=
+
b/
v V
r

r
Z Z
:
/
M .V m.v
V
M m
+
=
+
v V
r
r
Z Z

Hoạt động 2: Bài tập tính công, công suất.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Bài 24.3 SBT.
+ Hớng dẫn: Nếu
F
r
không đổi thì
a
r

không đổi , vật chuyển động nhanh dần
đều
Tính s theo công thức v
2
v

2
0

= 2.a.s
Bài 24.4 SBT.
+ Tóm tắt: m = 10 kg.
h = 5 m
t = 1 phút 30 giây.
Tính P ?
+ HD:
Vật chuyển động lên đều : F
K
= P.
Bài 24.8 SBT.
+ Tóm tắt : m = 2 tấn
s = 3 km

à
= 0,08
Tính A ?
+ Vật chuyển động nhanh dần đều
F m.a =
r
r
Ta có : v
2
v
2
0


= 2.a.s

2
v
s
2.a
=
Công của lực
F
r
: A = F.s = m.a.s =
2
m.v
2
+ Vì gầu chuyển động lên đều nên:
F
K
= P = m.g
Cồng của lực kéo: A = F.s = P.h = mg.h
Công suất: P =
A
t
=
mgh
t
= 5 W
+ Lực của động cơ ôtô kéo ôtô lên dốc
chuyển động đều, có giá trị:
F = m.g ( sin


+
à
cos

)


A = F.s = m.g.s. ( sin

+
à
cos

)
Với sin

=
4
100
, cos
2
1 sin

=
1

A = 2.10
3
.10.3.10
3

( 0,04 + 0,08 )
= 72.10
5
J
4. Củng cố:
+ Các dạng bài tập cơ bản.
+ Phơng pháp giải từng dạng
+ Kỹ năng vận dụng công thức, sử lý số liệu.
5. Dặn dò:
Tìm hiểu trớc bài động năng.
Ngày soạn: 06/01/2010
Tiết 42. động năng.
I. Mục tiêu.
1.Kiến thức.
- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của động năng ( Của một vật hạy
một chất điểm chuyển động tịnh tiến )
- Phát biểu đợc điều kiện để động năng của vật biến đổi.

10
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

2. Kỹ năng.
- Vận dụng đợc công thức : W
đ
=
1
2
m.v
2
; A =

2 2
2 1
1 1
m.v m.v
2 2

để giải cácbài toán
tính động năng của một vật hoặc công của lực tác dụng lên vật.
3. Thái độ.
Giáo dục tính chủ động, tự giác trong học tập, phát huy khả năng t
duy sáng tạo.
II. Chuẩn bị
+ Giáo viên:
Chuẩn bị các câu hỏi, ví dụ vận dụng kiến thức của bài học.
+ Học sinh:
Ôn tập các công thức tính công và công thức về chuyển động thẳng
biến đổi đều.
III. Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải
IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.
2. Kiểm tra bài
cũ:
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm năng lợng
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Ghi nhận: Mọi vật đều mang năng lợng.
Khi tơng tác với nhau, các vật có thể trao
đổi năng lợng cho nhau

+ Trả lời C

1
.
ĐVĐ: Hàng ngày ta thờng nghe nói
đến từ năng lợng Vậy năng lợng là gì ?
Nó tồn tại dới dạng nào ?. ở THCS ta đã
tìm hiểu dạng năng lợng là cơ năng. Hôm
nay ta đi sâu vào dạng năng lợng này.
+ Thông báo: Mọi vật đều có năng lợng,
quá trình trao đổi năng lợng giữa các vật
có thể diễn ra dới những dạng khác nhau:
Thực hiện công, truyền nhiệt,
+ Đề nghị HS trả lời C
1
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm động năng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Trả lời: Cơ năng, động năng, thế năng.
+ Trả lời: Động năng là dạng cơ năng mà
một vật có đợc do nó đang chuyển động.
+ Ghi nhận khái niệm về động năng, Lấy
ví dụ.
+ Suy nghĩ, trả lời câu hỏi.
+ Hỏi: ở lớp 8 em đã học các dạng năng l-
ợng nào ?
+ Hỏi: Em hiểu động năng là gì ?
+ Xác nhận câu trả lời đúng, đề nghị HS
lấy ví dụ các vật có động năng
+ Hỏi: Trong các trờng hợp:
- Viên đạn đang bay.

Lớp Sĩ số Ngày giảng

10
10
10
10
11
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

- Có động năng.
- Có sinh công.
- Vì chúng tác dụng lực lên vật khác
làm các vật đó chuyển động.
+ Ghi nhận: Khi vật có động năng thì vật
đó có thể tác dụng lực lên vật khác và lực
này sinh công.
+ Thảo luận, tìm câu trả lời: động năng
của một vật phụ thuộc vào vận tốc và khối
lợng của vật. Vật có khối lợng càng lớn và
chuyển động càng nhanh thì động năng
càng lớn.
+ Làm việc theo nhóm:

F
r

F
r
- A = F.s
2as = v
2
2

v
2
1
và a =
F
m


A =
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
- Nếu v
1
= 0 thì A =
1
2
mv
2
2
( *)
+ Ghi nhận: Động năng của vật KL m

đang chuyển động với vận tic v, đợc tính
bằng công thức:
W
đ
=
1
2
mv
2
+ Thảo luận và đi đến kết quả:
- Động năng của hệ ôtô và ngời:
W
đ 1
=
2
( 1200 50 ).20
2
+
= 2,5.10
5
J
- Động năng của ngời so với ôtô: Bằng
không
- Động năng của ngời so với đất:
W
đ
=
2
50.20
2

= 10
4
J
- Không vẽ đợc.
+ Rút ra tính chất của động năng:
- Động năng có tính tơng đối, phụ thuộc
vào hệ quy chiếu.
- Động năng là đại lợng vô hớng và luôn
dơng
- Búa đang chuyển động.
- Dòng nớc lũ đang chảy mạnh.
Thì viên đạn, búa, dòng nớc có động năng
không ? Các vật này có sinh công không ?
vì sao ?
+ Hỏi: Động năng của vật phụ thuộc vào
những yếu tố nào ?
+ ĐVĐ: Tính động năng của vật bằng
cách nào ?
Nêu bài toán: Tác dụng một lực
F
r

không đổi lên một vật có khối lợng m làm
vật dịch chuyển theo hớng của lực
F
r
. vận
tốc của vật thay đổi từ
1
v

r
đến
2
v
r
1, Tính công của lực
F
r
2, Nếu v
1
= 0 thì công của lực
F
r
bằng bao
nhiêu ?
+ Đa ra nhận xét: Khi lực tác dụng lên
vật sinh công thì vật chuyển từ trạng thái
chuyển động có vận tốc v
1
sang trạng thái
có vận tốc v
2
hoặc từ trạng thái nghỉ sang
trạng thái chuyển động

Động năng của
vật đã thay đổi.
Nh vậy, động năng của một vật có thể
thay đổi khi vật chịu lực tác dụng hoặc vật
tác dụng lực lên vật khác và các lực này

sinh công.
+ Khẳng định: Vế trái của (*) biểu thị
năng lợng mà vật thu đợc trong quá trình
sinh công của lực
F
r
, kết hợp với nhận xét
động năng phụ thuộc vào m và v .

Vế
trái của
( *) đợc gọi là động năng của vật
+ Bài tập vận dụng: Một ngời có khối l-
ợng 50 kg ngồi trong ôtô có khối lợng
1200 kg đang chạy vời vận tốc 72 km/h.
Tính: 1, Động năng của hệ ôtô và ngời.
2, Động năng của ngời.
3, Có thể vẽ đợc véctơ động năng ?
+ Hỏi: Động năng của vật có tính chất gì ?
Hoạt động 3: Mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

12
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

+ Trả lời: A =
1
2
mv
2

2
-
1
2
mv
2
1
+ Trả lời:
- Khi lực t/d sinh công dơng

W
đ
tăng
- Khi lực t/d sinh công âm

W
đ
giảm
+ Ghi hệ quả
+ Đề nghị HS xem lại kết quả ở bài toán 1
và cho biết mối liên hệ giữa công của lực
tác dụng và độ biến thiên động năng ?
+ Hỏi: Khi nào động năng tăng ? Khi nào
động năng giảm ?
+ Xác nhận câu trả lời đúng và đa ra hệ
quả
4. Củng cố: + Nêu các nội dung cơ bản.
+ Hớng dẫn HS là bài tập ví dụ; Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, 4.
5. Dặn dò:
+ Đọc bảng ví dụ về động năng

+ Làm các bài tập 5,6,7 SGK
+ Ôn tập về thế năng đã học ở THCS.
Ngày soạn: 07/01/2010
Tiết 43 - 44. thế năng.
I. Mục tiêu.
1. Kiến thức.
- Phát biểu đợc định nghĩa trọng trờng, trọng trờng đều
- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của thế năng trọng trờng
- Viết đợc công thức liên hệ giữa công của trọng lực và sự biến thiên thế năng.
- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của thế năng đàn hồi.
- Viết đợc công thức tính công của thế năng đàn hồi trung bình của lò xo có độ
biến dạng
l

.
2. Kỹ năng.
áp dụng đợc các công thức tính thế năng tơng ứng đúng với việc chọn gốc thế
năng và loại thế năng.
3. Thái độ.
Giáo dục tính chủ động, tự giác trong học tập, phát huy khả năng t
duy sáng tạo.
II. Chuẩn bị
+ Giáo viên:
Chuẩn bị các câu hỏi, ví dụ vận dụng kiến thức của bài học.
+ Học sinh:
Ôn tập lại các kiến thức: - Thế năng đã học ở THCS.
- Các khái niệm trọng lực và trọng trờng.
- Biểu thức tính công của một lực.
- Định luật Húc
III. Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải

IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.
2. Kiểm tra bài
cũ:
Bài tập: 5, 6 - SGK
3. Bài mới:

Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
13
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn


Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Suy nghĩ và trả lời:
- Các vật này mang năng lợng.
- Dạng năng lợng đó là thế năng.
+ Trả lời và ghi nhận: Có hai loại thế năng
Thế năng đàn hồi và thế năng hấp dẫn
+ Hỏi: Trong các trờng hợp sau:
- Một vật nặng đang ở trên cao.
- Mũi tên đặt vào cung đang dơng.
Các vật này có năng lợng không ? Nếu có
thì đó là dạng năng lợng gì ? Vì sao ?
+ Hỏi: Có mấy loại thế năng ?
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm thế năng trọng trờng.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi:
- Trọng trờng là trờng hấp dẫn do Trái
Đất gây ra.
- Biểu hiện của Trọng trờng là sự suất
hiện trọng lực t/d lên vật có KL m đặt
trong không gian có trọng trờng.
- Biểu thức của trọng lực:
P m.g=
r
r
- Tại một điểm trong trọng trờng, nếu đặt
lần lợt các vật khác nhau thì trọng trờng
gây ra cho chúng cùng một gia tốc
g
r
nh
nhau.
+ Ghi nhận khái niệm trọng trờng đều:
g
r

tại mọi điểm có phơng song song, cùng
chiều và cùng độ lớn.
+ Nêu các câu hỏi để HS trả lời:
- Trọng trờng là gì ?

- Dấu hiệu nào cho thấy có trọng trờng ?
- Viết biểu thức của trọng trờng của một
vật có khối lợng m ?

- Gia tốc mà trọng trờng gây cho các vật
có đặc điểm gì ?
+ Thông báo khái niệm trọng trờng đều.

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm thế năng trong trờng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Trả lời: Trớc khi đập vào cọc búa máy
có động năng.
+ Ghi nhận định nghĩa thế năng ( SGK )
+ Trả lời
- Tính công mà vật thực hiện đợc khi rơi
từ độ cao Z xuống mặt đất.
- Công mà vật thực hiện khi rơi xuống từ
độ cao Z lớn bằng công của trọng lực
P
r
A = P.z = mgz
+ Ghi nhận biểu thức tính thế năng của vật
+ Đa ví dụ: Búa máy từ độ cao Z rơi
xuống đập vào cọc, làm cọc đi sâu vào
đất đoạn s. Chứng tỏ búa máy đã sinh
công. nếu Z càng lớn thì s càng dài.
+ Hỏi: Tại sao búa máy có thể sinh công ?
+ Hớng dẫn HS tiếp tục suy luận: Trớc khi
đạp vào cọc búa máy có động năng


Khi ở độ cao Z so với mặt đất búa
máy phải có năng lợng.
+ Khái quát : Một vật ở vị trí có độ cao Z

so với mặt đất sẽ có khả năng sinh công,
nghĩa là mang năng lợng. Dạng năng l-
ợng này gọi là thế năng trọng trờng.
+ Hỏi: Làm thế nào để tính đợc thế năng
trọng trờng của một vật ở độ cao Z so với
mặt đất ?
+ Hớng dẫn HS suy luận để trả lời câu hỏi
và đi đến kết quả:
W
t
= mgz
+ Yêu cầu HS ghi nhận cách định nghĩa
này theo SGK.

14
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

ở độ cao z so với mặt đất:
W
t
= mgz
+ Trả lời: Tại mặt đất: W
t
= 0 vì z = 0
+ Trả lời C
3
: W
t
= 0 tại 0
W

t
> 0 tại A
W
t
< 0 tại B
+ Ghi nhận : TN của một vật phụ thuộc
vào việc chọn mốc TN.
+ Hỏi: Thế năng của một vật ở mặt đất
bằng bao nhiêu ?
+ Phân tích tiếp: ở mặt đất W
t
= 0 nghĩa là
đã chọn mặt đất làm mốc tính thế năng.
+ Đề nghị HS trả lời C
3
+ Hỏi: Cũng nh câu hỏi C
3
nhng chọn mốc
tính thế năng tại B; tại A ?
+ Đa ra nhận xét: Việc chọn mốc thế
năng ảnh hởng đến giá trị TN của một vật.
Hoạt động 3: Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Thảo luận để có kết quả:
A = P ( Z
M
Z
N
) = mgZ
M

- mgZ
N
A = W
t
(M) W
t
(N)
+ Ghi nhận: Sự biến thiên thế năng của
một vật bằng công của trọng lực
A
MN
= W
t
(M) W
t
(N)
+ Ghi nhận hệ quả:
- Khi vật giảm độ cao

W
t
giảm


trọng lực sinh công dơng.
- Khi vật tăng độ cao

W
t
tăng


trọng
lực sinh công âm.
+ Thảo luận:
1, - Chọn gốc TN tại D: W
t
(B) = mgZ
W
t
(C) = mgZ
C
Chọn gốc TN tại C: W
t
(B) = mg(Z
B

Z
C
)
W
t
(C) = 0
2, Hiệu TN khi gốc tại D
W
t
(B) W
t
(C) = mg(Z
B
Z

C
)
Hiệu TN khi gốc tại C
W
t
(B) W
t
(C) = mg(Z
B
Z
C
)
+ Ghi nhận: Hiệu TN của một vật chuyển
động trong trọng trờng không phụ thuộc
vào việc chọn mốc thế năng.
+ Giao bài toán: Một vật có KL m rơi từ
điểm M có độ cao Z
M
đến điểm N có độ
cao Z
N
so với mặt đất. Tính công của trọng
lực tác dụng lên vật ?
+ Đề nghị một HS trình bày lời giải, hớng
dẫn thảo luận trớc lớp.
+ Thông báo: Thực nghiệm và lí thuyết đã
chứng minh đợc kết quả trên vẫn đúng
cho cả trờng hợp vật chuyển dời từ M đến
N theo một đơng bất kì.
+ Hỏi: Vật công của trọng lực và sự biến

thiên thế năng có liên hệ gì ?
+ Hớng dẫn HS suy luận:
- Nếu W
t
(M) > W
t
(N) thì A
MN
> 0
- Nếu W
t
(M) < W
t
(N) thì A
MN
< 0
+ Rút ra hệ quả.
+ Giao bài toán: Một vật có khối lợng m
rơi từ A xuống mặt đất.
1, Tính TN của vật tại B và C khi chọn
mốc TN tại: - Mặt đất (D)
- Tại C
2, Tính hiệu thế năng của vật giữa hai
điểm B và C trong hai trờng hợp trên ?

4.Củng cố:
+ Nhắc lại nội dung cơ bản của bài học.
+ Trả lời các câu hỏi: 2, 3 SGK.
5. Dặn dò:
+ Làm bài tập 4, 5 SGK

+ Ôn tập lại định luật Húc.

Tiết 2: Thế năng đàn hồi

15
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

1. Tổ chức.
Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
2. Kiểm tra bài cũ:
Bài tập số 4 SGK.
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm công của lực đàn hồi.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Làm việc theo nhóm:
1, Khi thả vật lò xo bị biến dạng

Xuất
hiện lực đàn hồi. Lực này có sinh công vì
điểm đặt của lực dịch chuyển.
2, Ta tính công của lực đàn hồi trung bình.
Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
F = k.

l
Chọn chiều dơng laaf chiều tăng độ dài

của lò xo: F = - k.
l

Công của lực đàn hồi:
A = F
tb
(
l

)(- 1) =
F 0
( l )
2

+

=
1
F( l )
2


A =
1
( k. l )( l )
2





A =
2
1
k.( l )
2

+ Giao bài toán: Một vật có khối lợng m
gắn vào lò xo có độ cứng k, đầu kia của lò
xo giữ cố định . Kéo vật ra khỏi VTCB rồi
thả.
1, Lực đàn hồi thực hiện công không ?
2, Nếu có, hãy tính công của lực đàn hồi
khi lò xo chuỷen từ trạng thái biến dạng
về trạng thái không biến dạng ?
+ Hớng dẫn HS giải bài toán.
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm thế năng đàn hồi.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Ghi nhận công thức tính thế năng dàn
hồi:
W
t
=
2
1
k.( l )
2

+ Lập luận: Lực đàn hồi có thể sinh công

Khi lò xo ở trạng thái biến dạng sẽ có

thế năng. Tơng tự nh thế năng trọng trờng
ta định nghĩa thế năng đàn hồi bằng công
của lực đàn hồi.

Công thức tính thế
năng đàn hồi là:W
t
= A =
2
1
k.( l )
2

4.Củng cố:
+ Nhắc lại nội dung cơ bản của bài học.
+ Giao các bài tập luyện tập.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Chọn chiều dơng của trục z hớng lên
trên:
1,

W = W
t

1
W
t 2
= mg ( Z
1
Z

2
)
= 500 + 900 = 1 400 J




Z = Z
1
Z
2
=
1400
3.9,8
= 47,6 m
2, Tại vị trí gốc TN: W
t
= 0
+ W
t 1
= mgZ
1
= 500 J

Z
1
=
500
3.9,8
= 17

m

Vị trí một cao hơn vị trí gốc 17 m
Bài tập 1: Một vật khối lợng m = 3 kg đợc
đặt ở một vị trí trong trọng trờng có W
t 1
=
500 J. Thả cho vật rơi tự do tới mặt đất, tại
đó thế năng của vật bằng W
t 2
= 900 J
1, Vật rơi từ độ cao nào so với mặt dất ?
2, Gốc TN đợc chọn ở đâu ?
Bài tập 2: Cho một lò xo nằm ngang ở
trạng thái ban đầu không biến dạng. Khi
tác dụng lực F = 3 N vào lò xo theo phơng
ngang thì lò xo dãn 2 cm.
1, Tính độ cứng của lò xo ?

16
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

+ Tơng tự : Z
2
=
900
3.9,8

= - 30,6 m



Mặt đất thấp hơn vị trí gốc TN 30,6 m
1, k =
2
F 3
l 2.10


=
= 150 N/m
2, W
t
=
2
1
k( l )
2

= 3.10
-2
J
3, A
12
=
2 2
1 2
k.( l ) k.( l )
2 2



= - 6,2.10
-2
J
A
12
< 0

Công của lực đàn hồi
trong trờng hợp này là công cản.
2, Tính TN đàn hồi của lò xo khi nó dãn 2
cm ?
3, Tính công của lực đàn hồi của thực hiện
khi lò xo đợc kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5
cm ?
5. Dặn dò:
+ Làm bài tập 6 SGK và bài tập trong SBT
+ Tìm hiểu trớc bài cơ năng.
Ngày soạn: 08/01/2010
Tiết 45. cơ năng.
I. Mục tiêu.
1. Kiến thức.
- Thiết lập và viết đợc công thức tính cơ năng cho một vật chuyển động trong
trọng trờng.
- Phát biểu và viết đợc định luật bảo toàn cơ năng cho của vật chuyển động
trong trọng trờng.
- Viết đợc công thức tính cơ năng của một vật chuyển động dới tác dụng của lực
đàn hồi của lò xo.
- Phát biểu đợc định lụât bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dới tác
dụng của lực đàn hồi của lò xo.
2. Kỹ năng.

Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải một số bài toán cơ bản.
3. Thái độ.
Giáo dục tính chủ động, tự giác trong học tập, phát huy khả năng t
duy sáng tạo.
II. Chuẩn bị
+ Giáo viên:
Chuẩn bị một số thiết bị trực quan: Con lắc đơn, con lắc lò xo
Chuẩn bị các câu hỏi, bài tập để xây dựng nội dung kiến thức.
+ Học sinh:
Ôn tập lại các kiến thức: Cơ năng đã học ở lớp 8
Động năng, thế năng
III. Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải
IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.

Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
17
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài giảng.

Hoạt động 1: Cơ năng của vật chuyển đông trong trọng trờng
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Trả lời:
- Khi vật có khả năng sinh công ta nói vật

có cơ năng.
- Cơ năng của vật bằng tổng TN và ĐN
của nó
+ Nêu định nghĩa cơ năng của một vật
chuyển độngtrong trọng trờng:
- Tổng ĐN và TN của vật đợc gọi là cơ
năng của vật.
- Cơ năng kí hiệu là W:
W = W
đ
+ W
t
=
1
2
m.v
2
+ mgz
+ Thảo luận: Giải bài toán:
1, Vì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực,
nên có hai cách tính công của trọng lực:
A
MN
= W
t
(M) W
t
(N) = mgZ
M
- mgZ

N
A
MN
= W
đ
(N) W
đ
(M)=
2 2
N M
1 1
mv mv
2 2

2, So sánh hai biểu thức tính công A
MN
W
t
(M) W
t
(N) = W
đ
(N) W
đ
(M)

W
đ
(M) + W
t

(M) = W
đ
(N) + W
đ
(N)
Hay: W
M
= W
N
+ Ghi nhận định luật bảo toàn cơ năng:
Khi một vật chuyển động trong trọng
trờng chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì:
W = W
đ
+ W
t
= hằng số
Hay
1
2
m.v
2
+ mgz = hằng số
+ Hoạt đông nhóm: Giải bài toán để đi
đến kết luận về hệ quả:
Một vật chuyển động trong trọng trờng
thì:
- Nếu W
t
giảm thì W

đ
tăng và ngợc lại.
- ở vị trí W
t
cực đại thì W
đ
= 0 và ngợc lại
- Khi cơ năng đợc bảo toàn thì: Khi vật rơi
từ độ cao h thì vận tốc lúc chạm đất là:
v =
2gh
+ ĐVĐ: Khi vật chịu tác dụng của trọng
lực và khi vật chịu tác dụng của lực đàn
hồi thì cơ năng của vật có đợc tính bằng
công thức nh nhau không ?
Vậy chúng ta xét lần lợt hai trờng hợp
+ Hỏi: Định nghĩa và viết biểu thức tính
cơ năng của một vật chuyển động trong
trọng trờng ?
+ Giao bài toán 1: Một vật khối lợng
m chuyển động trong trọng trờng từ vị trí
M đến vị trí N

1, Hãy tính công của trọng lực bằng các
cách có thể ?
2, So sánh cơ năng của vật ở M và N ?
+ Khái quát nội dung định luật.
+ Giao bài toán 2: Một vật KL 5 kg rơi
từ độ cao 10 m xuống mặt đất. Sức cản
không khí không đáng kể. Lấy g = 10 m/s

2
1, Tính cơ năng tại các vị trí:- Cách đất
10m
- Vật chạm
đất
2, Nhận xét về sự biến đổi của W
đ
và W
t
?
3, Nếu sức cản đáng kể thì kq trên còn
đúng không ?

Hoạt động 2: Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Trả lời và ghi nhận định nghĩa SGK
+ Hỏi: Tơng tự ta có thể định nghĩa cơ
năng của vật chịu tác dụngcủa lực đàn hồi
nh thế nào ?

18
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

W =
1
2
m.v
2
+
2

1
k.( l )
2

= hằng số.
+ Hỏi: Hãy viết công thức tính cơ năng
trong trờng hợp này ?
Hoạt động 3: Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
+ Thảo luận:
a, W
A
= W
B


W
t

(A) = W
t
(B)
Vậy A và B có cùng độ cao

A và B
đối xứng nhau qua CO
b, Tại O có W
đ
cực đại
Tại A; B có W

t
cực tiểu
c, Vật đi từ A

O và B

O thì W
t

chuyển hoá thành W
đ

Vật đi từ O

A và O

B thì W
đ

chuyển hoá thành W
t

+ Một HS lên bảng
W
A
= mgh = 50 J
W
B
=
1

2
m.v
2
=
1
2
.36 = 18 J


W
B
< W
A
cơ năng không bảo toàn.
+ Ghi chú ý
+ Yêu cầu HS trả lời C
1


- Hớng dẫn HS thảo luận từng câu
Lu ý cho HS: Nếu có sức cản của không
khí thì cơ năng không bảo toàn , vật
chuyển động chậm dần rồi dừng lại.
+ Yêu cầu HS trả lời C
2
.
+ Khái quát thành chú ý SGK
4. Củng cố:
+ Nhắc lại nội dụngcơ bản của bài học.
+ Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 5, 7 SGK.

5. Dặn dò:
- Làm các bài tập 6, 8 SGK
- Nhắc chuẩn bị bài tập để giờ sau chữa bài tập.
Ngày soạn: 09/01/2010
Tiết 46. Bài tập
I. Mục tiêu.
1. Kiến thức.
- Củng cố lại kiến thức về động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng
2. Kỹ năng.
- Rèn luyện kỹ năng vận dụng công thức tính động năng, độ biến thiên động năng
để giải bài tập.
- Rèn luyện vận dụng các công thức tính thế năng trong hai trờng hợp để giải bài
tập.
- Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng.
3. Thái độ.
Giáo dục tính chủ động, tự giác, sáng tạo trong học tập
II. Chuẩn bị
+ Giáo viên: - Phân loại bài tập.

19
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

- Giới thiệu phơng pháp.
+ Học sinh: - Ôn tập kiến thức.
- Giải bài tập
III. Phơng Pháp: Dạy học nêu vấn đề, hoạt động nhóm, phân tích, giảng giải
IV. Tiến trình Dạy Học
1. Tổ chức.
2. Kiểm tra bài
cũ: ( kết hợp

trong giờ)
3.Bài mới:
Hoạt động 1: Bài tập về tính động năng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
= F.s
Vì v
1
= 0


1
2
mv
2
2
= F.s



v
2
=
2Fs
m
= 7 m/s
a, Theo định lí biến thiên động năng

1
2
mv
2
-
1
2
mv
2
0
= F.s

v =
2Fs
m
b,


1
2
mv
2

-
1
2
mv
2
0
= F.s cos


1
2
2 .cos 2 .(1 sin )Fs Fs
v
m m


= =
+ Lúc đầu:
1
2
m
1
v
2
1
= (
1
2
m
1

v
2
2
)
1
2
mà m
1
= 2m
2


v
1
2
=
1
4
v
2
2
+ Lúc sau:
1
2
m
1
(v
1
+ 1)
2

=
1
2
m
1
v
2
2


(v
1
+ 1)
2
=
1
2
v
2
2


(v
1
+ 1)
2
= 2 v
1
2


v
1
+ 1 =

v
1
2
Nghĩa là: v
1
=
1
1 2
và v
2
= 2v
1
Bài 8 ( SGK) m = 2 kg
v
1
= 0
F = 5 N
S = 10 m
Tính v
2
?
+ HD: Có thể giải bằng 2 phơng pháp
- áp dụng phơng pháp động lực học.
- áp dụng độ biến thiên động năng.
Bài 25.3 (SBT): m = 100 kg
v

0
= 0
F = 500 N
S = 10 m
Tính v khi: a,
F
r
phơng ngang
b,
F
r
tạo với phơng ngang
góc

với sin

= 3/5
Bài 25.7 (SBT)
+ Hớng dẫn:
Cặn cứ vào điều kiện đầu bài, lập các
biểu thức quan hệ động năng của hai vật
theo từng trờng hợp
Bài 25.9 (SBT)
+ Hớng dẫn:
- Tìm quan hệ giữa hai động lợng về mặt
độ lớn.
- Lập tỉ số:
2
2
2

2
1
.
2
1
.
2
MV
MV MV V V M
mv mv v v m
mv
= = = =

Lớp Sĩ số Ngày giảng
10
10
10
10
20
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn

- áp dụng định luật bảo toàn động lợng
M.V + m.v = 0


M.V = - m.v Hay xét độ lớn M.V =
mv
Động năng của súng và đạn:
2
1

.
2
M V
,
2
1
.
2
m v
Hoạt động 2: Bài tập về thế năng, cơ năng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Chọn gốc TN tại mặt đất, cơ năng tại M
W
M
=
1
2
m.v
2
+ mgz
a, Khi
à
= 0

cơ năng bảo toàn
Chọn mốc TN tại chân dốc ta có:

2
1
.

2
m v
= m.g.h
2 2
25
31,25( )
2 20
v
h m
g
= = =

mà Sin
62,5
sin
h h
S m
S


= = =
b,
à
= 0,433


cơ năng bảo toàn không bảo toàn
mgh
/
-

2
1
.
2
m v
= - F
ms
.S
/


mgh
/
-
2
1
.
2
m v
= -
à
mg cos

.
/
sin
h


2

/
1
2
v
h
g
=

/
/
h
S
Sin

=

Bài 8 ( Trang 145 - SGK).
+ Yêu cầu HS vận dụng công thức tính cơ
năng.
Bài 26.5 ( SBT). v = 90 km/h


= 30
0
Tính S ? khi :
à
= 0

à
= 0,433 (



3
4
)
4.Củng cố:
+ Các dạng bài tập cơ bản.
+ Phơng pháp giải
5. Dặn dò:
Tìm hiểu chơng mới
Hng dn hc sinh lm bi tp

21
Giáo án Vật Lý 10 - chơng trình chuẩn. Chơng 3 - Các định luật bảo toàn


22